基于大气偏振特性辅助定向的导航方法研究

《基于大气偏振特性辅助定向的导航方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：ＵＤＣ：学号：４０５８１２８１３０５３南昌大学硕±研究生学位论文基于大气偏振特性辅助定向的导航方法研究ＴｈｅＭｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅＮａｖｉｇａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ马号培养单位（院、系）；信息工程学院指导教师姓名、职称：吏卫声教授指导教师姓名、职称：熊剑讲师’申请学位的学科口类：工学－学科专业名称：测试计量技术及仪器论文答辩日期；２０１６年５月巧日心＇（答辩委员会主席

2、；■评阅人：２０１６年／月＞曰了一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的Ｌ处标注和致谢的地方外，论文中不包含研究成果。据我所知，除了文中特别加其他人３经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盧宣主掌或其他教育机一构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的門志对本研究所做的任何贡献均己在论义中作ｒ明确的说巧并表示谢忘。口签字日期：年学位论文作者签名（手写１Ｓ則气二、学位论文版权使用授权书，同窓本学位论文作者完全了解南昌火学有关保留、使用学位论文的规定学

3、校有权保留并向部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文国家有关被杳阅和借阅。本人授权南呂大学ＷＬ斗将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。問时授权北京方方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中菌学位论文全文数掘库》和《中国优秀博硕女学位论。文全文＂数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，問息按窜程规定享受相关权益。导师签名（乎写学位论文作者签名（手写）：签字「｜期：抑／年ｊ月占［．！签字日期：

4、方焊Ｓ月口］、－论义题Ｕ如说編始就方．片Ｓｉｉ斯知細—碎巧聋论文级别博化硕停加峯Ｉ學馬／系／所夕１／）新如专化Ｉ側成Ｖｆｆ後．本反次句部Ｅ一ｍａｉｌ备注：—＿１＂－？‘‘＇’’＾保鑑，一＿石￣月后公开）开□保密（向校学位办申淸获批動摘要摘要为提高组合导航系统的导航性能，针对现阶段大气偏振导航的不足，本文利用全天域大气偏振中性点增强导航系统的姿态测量性能，利用大气偏振中性点的分布与太阳位置之间的联系得到载体的航向角信息，电磁计程仪测量速度和位置信息，设计了一种基于大气偏振中性点/电

5、磁计程仪和惯性系统组合的导航方法。在实际测量得到的大气偏振模式蕴含的一个极其重要并且明显的特征那就是偏振中性点。研究表明，天空中的偏振光可为大自然中的一些昆虫提供方向信息，而大气偏振中性点作为大气偏振模式的重要分布特征，也可以为我们提供重要的导航信息。因此对大气偏振中性点的分布特性及运动规律进行分析，使之用于导航定向对仿生导航的研究进展具有重要的研究意义。本文以阳光的偏振特性做为本文的理论依据，总结了当今对整个天空大气偏振建模的研究经验及国内外偏振导航研究现状，阐述了大气层中不同粒子对光的偏振的影响，针对粒子对光的散射的实验结果阐述了天空偏振

6、光的特性的及偏振中性点的形成机理。重点研究了全天域大气偏振模式以及大气偏振中性点的运动规律和在天空中的分布特性，分析多种大气偏振中性点的观测提取方案，即基于中性线相交特性确定中性点位置及基于偏振度分布特性确定中性点位置方法，研究了中性点的运动特征与太阳位置之间的联系，提出根据中性点的分布特性及运动规律采用“两点一线”原理确定太阳子午线的位置，结合所编写太阳历可得到当前观测体的朝向与地理正北方向的夹角，即载体的航向角信息。最后根据组合导航系统特性，提出了基于大气偏振中性点、电磁计程仪和惯性系统组合的自主导航方法，通过检测偏振中性点的位置确定航向

7、角信息电磁计程仪测量的航速信息辅助惯性器件进行导航，采用卡尔曼滤波最优算法对组合导航系统的各个导航数据进行计算和更新处理。并仿真验证了基于全天域偏振光中性点/电磁计程仪/惯性器件组合导航方法能够有效抑制惯性导航定位误差，增强了载体自主导航性能，并且拥有较高的抗干扰能力和隐蔽性。关键字：大气偏振模式；自主导航；偏振中性点；瑞利散射IAbstractABSTRACTInordertoimprovethenavigationperformanceofintergratednavigationsystemandaimingattheshortcomi

8、ngsofatmosphericpolarizationnavigationatpresent,anautonomousintegratednavigationmo